[发明专利]井下采煤机定位系统在审

专利信息
申请号: 201810172713.4 申请日: 2018-03-01
公开(公告)号: CN108534773A 公开(公告)日: 2018-09-14
发明(设计)人: 路正阳;其他发明人请求不公开姓名 申请(专利权)人: 路正阳
主分类号: G01C21/16 分类号: G01C21/16;G01N33/00;G01V1/00
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 221116 江苏省徐*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 速度传感器 底座 井下采煤机 中央处理器 定位系统 防护板 采煤机 有机体 采煤机位置 定位精度高 行走底座 支撑装置 解算 检测 支撑
【权利要求书】:

1.一种井下采煤机定位系统,其特征在于,所述采煤机包括顶部的防护板(6.1)和底部的行走底座(6.3),底座(6.3)上安装有机体(6.2),防护板(6.1)由位于底座(6.3)上的支撑装置(6.4)支撑,机体(6.2)的前端装有前惯导(6.15),后端装有后惯导(6.14),底座(6.3)上安装有速度传感器(6.16);所述前惯导(6.15)、后惯导(6.14)以及速度传感器(6.16)均与中央处理器相连,中央处理器包括航位推算模块、扩展卡尔曼滤波模块、约束模块以及输出模块,其中:

航位推算模块,前惯导(6.15)和后惯导(6.14)将其位置坐标输入到航位推算模块,航位推算模块根据航位推算法计算前、后惯导的位置坐标;

其中下标k-1、k分别表示k-1时刻和k时刻;N,E,U分别为惯导北、东、天方向位置坐标;V为速度传感器6.16输出的速度值;T为采样周期:θ分别为惯导输出的航向角和俯仰角;

扩展卡尔曼滤波模块,用于根据航位推算模块所计算的位置坐标,构建状态方程:

其中,状态量X=[N1 E1 U1 N2 E2 U2]T,N1 E1 U1分别为前惯导(6.15)北、东、天方向位置坐标,N2、E2、U2分别为后惯导(6.14)北、东、天方向位置坐标;W为状态噪声;

约束模块,用于以两个惯导安装后相对距离为约束条件,推导扩展卡尔曼滤波模块的量测方程,记相对距离为r,其满足如下关系式:

上式可简写为Zk=h(Xk)+Vk,其中下标k表示k时刻;量测量Z=[r];V为量测噪声;以此方程作为扩展卡尔曼滤波器的量测方程;

输出模块,扩展卡尔曼滤波模块输出前惯导(6.15)和后惯导(6.14)北、东、天的位置坐标至输出模块,输出模块将前惯导(6.15)的位置坐标作为采煤机的定位结果输出。

2.根据权利要求1所述的采煤机定位系统,其特征在于,主水管(6.8)与主进气管(6.9)穿过防护板(6.1)至滚筒(6.7)上方;防护板(6.1)的顶端具有伸出的盖板(6.11),在盖板(6.11)与主水管(6.8)之间形成了容纳检测装置(6.10)的容纳空间,检测装置(6.10)的背部紧贴主水管(6.8)。

3.根据权利要求1所述的采煤机定位系统,其特征在于,主进气管(6.9)位于主水管(6.8)的下方,主进气管(6.9)与主水管(6.8)的末端均伸出于防护板(6.1)之外,主进气管(6.9)与主水管(6.8)的末端大致延伸至滚筒(6.7)的上方,主水管(6.8)所喷出的水雾笼罩于滚筒(6.7)上。

4.根据权利要求1所述的采煤机定位系统,其特征在于,主进气管(6.9)的末端设置有多个喷嘴(6.12),喷嘴(6.12)的开口向下,从主进气管(6.9)进入的新风由喷嘴(6.12)向下喷出,喷嘴(6.12)位于滚筒(6.7)的上方。

5.根据权利要求1所述的采煤机定位系统,其特征在于,在主进气管(6.9)内靠近喷嘴(6.12)处设置有第一负离子发生器(6.13)。

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